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专题09 压强相关实验
1.小明用质地均匀、桌面为长方体的小桌,质量相等的重物(若干),海绵和水等器材进行以下实验。
实验1:用小桌、重物、海绵按如图1所示方式进行实验。
(1)本实验可以通过观察 来比较压力作用效果的大小,这是因为力可以使物体发生 。
(2)若要探究压力作用效果与受力面积的关系,应选择图1中的 (选填“甲”、“乙”或“丙”)两次实验。
(3)通过比较图1中甲、乙两次实验现象,可得出的结论是 。
实验2:将小桌和重物放入水中按图2所示方式进行实验,静止后小桌桌面均与水面平行。
(4)图2﹣乙比图2﹣甲小桌浸入水的深度增加了Δh1,图2﹣丙比图2﹣甲小桌浸入水的深度增加了Δh2,则Δh1= Δh2。
(5)若图1﹣丙中桌面对海绵的压强为p1,图2﹣乙中桌面对水的压强为p2,请你推断p1 p2(选填“>”、“=”或“<”)。
2.为了估测小强同学双脚站立时对水平地面的压强,课外活动小组实验过程如下:
(ⅰ)用台秤称出小强同学的质量为55.5kg。
(ⅱ)为了测量地面的受力面积,活动小组将小强同学的鞋底印在一张带有正方形方格的白纸上,通过鞋底印占有方格的个数(大于半个方格面积的计数,小于半个方格面积的不计数)及每个方格的面积计算出地面的受力面积。
(ⅲ)根据压强公式计算出小强同学双脚站立时对地面的压强。
请回答下列问题:
(1)步骤(ⅱ)中得到的鞋底印如图所示,图中每个方格的面积为1cm2。小组同学在进行该步骤时发现图中鞋底印占有的方格个数太多,计数比较麻烦,分析图后发现可以根据图中方格的行、列数计算出图中全部方格的总数为 ,再用步骤(ⅱ)的方法找出鞋底印外的方格个数为 ,该鞋底印的面积为 cm2。
(2)为方便计算,取g=10N/kg,小强同学双脚站立时对地面的压强为 Pa。
(3)为了使结果更加的精确,请提出你的建议 。
3.老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。
(1)该同学通过观察 来反映压力的作用效果。
(2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制 大小相同,改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是 。以下实例中应用该结论的有 。(选填字母)
A.菜刀要经常磨一磨 B.书包要用宽的背带
C.汽车限重 D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(3)接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,他的操作步骤是: 。
4.小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图所示。
(1)实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的,这种科学探究方法是 法。
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是 。
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图 和 所示实验。
(4)小明同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
5.图甲所示容器,常用来研究容器内液体对容器侧壁的压强特点。
(1)小科在容器中装满水,橡皮膜凸出,再将容器按图乙箭头方向,绕容器中轴线OO′在水平桌面上缓慢旋转一圈(水与容器壁一起转动且保持相对静止),发现在整个转动过程中橡皮膜凸出情况一直未变。上述操作及现象 (填“能”或“不能”)作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据;
(2)小科去掉图乙中3个小孔上的橡皮膜,发现并不是最下端的小孔喷水距离最大,难道不是水压越大喷水距离也越大吗?深入思考后他认为小孔喷水距离还可能与小孔离地高度有关。于是,他利用打孔器、大可乐瓶、干燥细沙、刻度尺和水等材料,重新设计实验进行探究:
Ⅰ.用打孔器在大可乐瓶同一高度不同位置打3个相同的小孔,用塞子堵住。
Ⅱ.如图丙所示,在水平地面上均匀铺一层干燥细沙,将大可乐瓶加满水放在细沙中央。
Ⅲ.拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出,一段时间后用塞子堵住小孔。
Ⅳ.针对另外两个小孔,分别重复步骤Ⅲ。
Ⅴ.移去大可乐瓶,测出相关数据得出初步结论。
①小科重新设计实验想探究的问